【摘 要】本文對電廠一次主接線形式、優(yōu)缺點及相關(guān)要求進行了分析探討。
【關(guān)鍵詞】電廠;電氣主接線;單母線接線;雙母線接線
電氣主接線的基本接線形式有單母線接線和雙母線接線。
1、單母線接線
1.1單母線不分段接線
接線特點:
每條引入線和引出線的電路中都裝有斷路器和隔離開關(guān),電源的引入與引出是通過一根母線連接的。在每一條回路中,斷路器母線側(cè)應(yīng)裝隔離開關(guān),出線側(cè)如無電源可不裝隔離開關(guān),但加裝隔離開關(guān),可防止過電壓的侵入,使運行更安全。
其電源在發(fā)電廠是發(fā)電機或變壓器,在變電所是變壓器或高壓進線回路。優(yōu)點:簡單、清晰設(shè)備少、投資少、運行操作方便、利于擴建。缺點:母線和母線側(cè)開關(guān)檢修或母線故障,會造成整個配電裝置停電,出線回路斷路器檢修時,該回路要停電。
應(yīng)用:單母線不分段接線適用于用戶對供電連續(xù)性要求不高的二、三級負荷用戶。
操作原則:
接通電路時,先閉合斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān),再閉合斷路器;切斷電路時,先斷開斷路器,再斷開斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)。
為了防止誤操作,在斷路器與隔離開關(guān)之間應(yīng)加裝閉鎖裝置。在出線處,設(shè)計了接地開關(guān),起作用是在電路或設(shè)備檢修時,作為安全接地線用。
1.1.1單母線接線的優(yōu)點
簡單、清晰、設(shè)備少、投資小、運行操作方便,有利于擴建和采用成套配電裝置。
1.1.2單母線接線的主要缺點
母線或母線隔離開關(guān)檢修時,連接在母線上的所有回路都將停止工作;當母線或母線隔離開關(guān)上發(fā)生短路故障或斷路器靠母線側(cè)絕緣套管損壞時,所有斷路器都將自動斷開,造成全部停電;檢修任一電源或出線斷路器時,該回路必須停電。
1.1.3 單母線接線對出線的要求
單母線接線方式,10kV出線一般不超過5回,35kV出線不超過5回,110~220kV出線不超過2回
因此,這種接線只適用于小容量和用戶對供電可靠性要求不高的發(fā)電廠或變電所中。
1.2單母線分段接線
為了提高供電的可靠性和靈活性,采用在母線上加裝斷路器的方式,將單母線接線變成單母線分段接線
接線特點:母線按電源的數(shù)量和功率、電網(wǎng)的接線和運行的方式進行分段。母線可分成多段(2~3段),有兩個電源供電提高供電的可靠性和靈活性。
運行說明:主要是保證斷路器和隔離開關(guān)的操作順序。分段斷路器可接通運行,也可以斷開運行。當斷路器接通運行時,若任意一段母線發(fā)生故障時,分段斷路器在繼電保護裝置的作用下,自動跳開,將故障段切除,非故障段繼續(xù)運行。
當斷路器斷開運行時,分段斷路器除裝有繼電保護裝置外,還裝有備用電源自動投入裝置。當任一電源故障時,電源斷路器自動斷開,分段斷路器自動投入,保證由另一電源供電給全部負荷。
1.2.1單母線分段接線的優(yōu)點
該接線方式由雙電源供電,故供電可靠性高,同時具有接線簡單、操作方便、投資少等優(yōu)點。當一段母線發(fā)生故障時,分段斷路器或隔離開關(guān)將故障切除,保證正常母線不間斷供電,不致使重要的用戶停電,提高了供電的可靠性。對于雙回路重要負荷,將雙回路分別接于不同的分段,可以保證重要的用戶供電。
1.2.2單母線分段接線的缺點
當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,必須斷開接在該分段上的全部電源和出線,這樣就減少了系統(tǒng)的發(fā)電量,并使該段單回路供電的用戶停電;任一出線斷路器檢修時,該回路停止工作。
1.2.3對單母線分段接線評價
單母線分段接線,雖然較單母線接線提高了供電可靠性和靈活性,但當電源容量較大和出線數(shù)目較多,尤其是單回路供電的用戶較多時,其缺點更加突出。因此,一般認為單母線分段接線應(yīng)用在6~10kV,出線在6回及以上時,每段所接容量不宜超過25MW;用于35~66kV時,出線回路不宜超過8回;用于110~220kV時,出線回路不宜超過4回。
在可靠性要求不高時,或者在工程分期實施時,為了降低設(shè)備費用,也可使用一組或兩組隔離開關(guān)進行分段,任一段母線故障時,將造成兩段母線同時停電,在判別故障后,拉開分段隔離開關(guān),完好段即可恢復(fù)供電。
1.3單母線分段帶旁路
斷路器經(jīng)過長期運行和切除一定次數(shù)短路電流后需要進行檢修,有些重要的用戶要求不停電檢修斷路器,我們可以通過加裝旁路母線的辦法來解決這個問題。
接線特點:
在出線隔離開關(guān)外側(cè)加裝一個旁路母線,每一回出線通過一個旁路隔離開關(guān)與旁路母線相連;在每段匯流母線與旁路母線之間加裝一個斷路器,組成專設(shè)旁路斷路器的接線。
運行說明:
正常情況下,旁路母線不帶電,旁路斷路器及兩側(cè)的隔離開關(guān)處于斷開狀態(tài)。當某一斷路器需要檢修時,通過倒閘操作,實現(xiàn)不停電檢修該斷路器。
單母線分段帶旁路優(yōu)缺點:
優(yōu)點:單母線帶旁路母線接線方式的最大優(yōu)點是供電可靠性高。接線簡單、清晰,操作方便、易于擴建,斷路器故障檢修時,可不停電進行檢修,供電可靠,運行靈活,適用于向重要用戶供電,出線回路較多的變電所尤為適用。
缺點:旁路斷路器在同一時間只能代替一個線路斷路器的工作。但母線出現(xiàn)故障或檢修時,仍會造成整個主母線停止工作。
2、雙母線接線
2.1雙母線接線簡述
對于單母線接線方式,工作母線檢修及事故時停電時間較長,當電源容量大,單回供電回路數(shù)多時,單母線接線不能保證供電的可靠性,此時宜采用雙母線接線。
接線特點:下圖所示為雙母線接線,它有兩組母線,一組為工作母線,一組為備用母線。每一電源和每一出線都經(jīng)一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)分別與兩組母線相連,任一組母線都可以作為工作母線或備用母線。兩組母線之間通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器(簡稱母聯(lián)斷路器)連接。
運行說明:正常情況下,任一回路只能通過一把隔離開關(guān)和一條母線相接。
實際中采用的運行方式有以下幾種:
a)、固定連接方式——一些電源和出線固定地連接在一條母線上,另一些電源和出線固定地連接在另一條母線上,母聯(lián)斷路器閉合,即兩條母線都是工作母線,互為備用,相當于單母線分段運行,可靠性較高,一般作為長期的運行方式。
b)、特殊運行方式——采用一組母線工作,一組母線備用檢修或事故,母聯(lián)斷路器斷開。相當于單母線運行,可靠性差,一般作為母線或母線側(cè)隔離開關(guān)檢修時采用。
c)、在特殊需要時,將個別回路接在備用母線上單獨工作或試驗,母聯(lián)斷路器閉合或母聯(lián)斷路器替代該回路斷路器。
任一電源或出線回路由工作母線切換至備用母線,或各種運行方式之間轉(zhuǎn)換的基本操作是倒母線,通過倒母線操作,任一回路將不會停電。
倒母線操作的基本原則如下:
a)、母聯(lián)斷路器一定要合上,并取下母聯(lián)斷路器的操作保險(熔斷器),使其成為一個“死開關(guān)”,以保證操作中兩條母線始終并列為等電位,從而實現(xiàn)隔離開關(guān)的等電位的切換。
b)、必須先依次合上所有回路與備用母線相連的隔離開關(guān),再依次斷開所有回路與工作母線相連的隔離開關(guān),這里隔離開關(guān)的“先合后斷”也是為了保證隔離開關(guān)在等電位下進行操作,切換過程中不會產(chǎn)生電弧。
2.2雙母線接線優(yōu)點
運行方式靈活,可靠性高,便于擴建;檢修母線時,電源和出線都可以繼續(xù)工作;檢修任一回路母線隔離開關(guān)時,只需斷開該回路;工作母線故障時,所有回路能迅速恢復(fù)工作;檢修任一線路斷路器時,可用母聯(lián)斷路器代替其工作。
2.3雙母線接線缺點
當母線故障或檢修時,需使用隔離開關(guān)進行倒閘操作,容易造成誤操作,為此,在隔離開關(guān)和斷路器之間需加閉鎖裝置;工作母線故障時,將造成短時(切換母線時間)全部進出線停電;在任一線路斷路器檢修時,該回路仍需停電或短時停電(用母聯(lián)斷路器代替線路斷路器之前);使用的母線隔離開關(guān)數(shù)量較大,同時也增加了母線的長度,使得配電裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜,投資和占地面積增大。
2.4雙母線接線適用范圍
這種接線方式適用于供電要求比較高,出線回路較多的發(fā)電廠和變電站中,一般35kV出線回路為8回,110出線為5回及以上的220kV出線為3回及以上者,都采用雙母線接線。在我國大中型發(fā)電廠雙母線接線被廣泛采用。